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高性能材料3D打印如何应用于终端部件的小批量生产

时间:2021-07-14 16:03 来源:中国3D打印网 作者:中国3D打印网 阅读:
ULTEM™,PEI, PAEK和PPSU等高性能工程塑料,在轻量化、隔热性、电绝缘性,耐用性方面都有显著的优势,在许多情况下能够成为比金属合金更经济、高效的替代品。基于材料挤出工艺的高性能工程塑料3D打印技术,在设计与实现定制化、小批量生产方面为工业级制造应用带来了低成本轻量级解决方案。这一点在方程式赛车制造领域已得到验证。

本期,将分享电动方程式赛车轻量化零件增材制造应用实例,并通过这些应用来透视高性能工程塑料3D打印技术如何实现轻量化终端零部件的小批量生产。

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电动方程式赛车E0711-11 EVO全新亮相,大量使用高性能工程塑料3D打印零部件。

© INTAMSYS-远铸智能

从最终部件到备件

      来自德国斯图加特大学(University of Stuttgart)的学生电动方程式赛车队GreenTeam在即将到来的新赛季之前,发布了最新车型E0711-11 EVO。EVO 曾是一辆在斯图加特地区的破纪录的赛车,E0711-11 EVO正是以此命名,代表了他们对新赛季的展望。GreenTeam对EVO寄予了厚望,在其身上投入了大量的精力。“在过去两年里,我们几乎重新为EVO量身定制了所有的部件,”负责整车管理的Karsten Müller说到。车队成员们开发了一种新的车轮组件,从空气动力学和运动学角度提供了更多的自由度,方程式赛车采用了碳纤维轮圈的轻量化设计,新的制动卡钳,并且通过3D打印零件应用到车身系统里。

block 多样化的3D打印应用

      3D打印零件应用在新电动赛车上不同的位置,E0711-11 EVO大约有99个零件是使用INTAMSYS-远铸智能的FUNMAT HT 3D打印设备制造的。3D打印使得零件的制造比传统制造的速度快得多,为了更好的备战新赛季,车上还有很多零件通过3D打印作为备件使用,以便在赛事中能够快速地更换零件。

INTAMSYS_car_partFUNMAT HT设备3D打印的各种赛车零部件

© INTAMSYS-远铸智能 (图源自GreenTeam)

E0711-11 EVO是GreenTeam开发的第一辆拥有如此多高性能工程塑料3D打印部件的赛车。3D打印塑料部件相比于机加工的部件能够为赛车减重50%。

由于具有足够的机械性能,这些高性能材料可以用于赛车。而3D打印提供了快速且经济高效地修改组件设计的能力,部件可以按需打印,成本低,交期短。此外,塑料部件还具有不导电的特性,相比起金属部件,在电动赛车的制造中更受青睐。

block 更轻、更快、更省钱

INTAMSYS-远铸智能为GreenTeam 车队提供了 FUNMAT HT 3D打印机、INTAM™线材以及新赛车3D打印应用方面的咨询。

INTAMSYS_car_part_2ULTEM™9085材料3D打印高压电池系统母线

© INTAMSYS-远铸智能 (图源自GreenTeam)

3D打印部件在他们的新电动赛车电池系统,制动系统和电力电子等各个部位都有体现,E0711-11 EVO在赛事中必须承受极端的条件,使用高性能工程塑料可以满足优异机械性能、高耐化学性能、良好阻燃性和高强度重量比等要求。

INTAMSYS_car_part_3ULTEM™1010材料3D打印的定制垫片

© INTAMSYS-远铸智能 (图源自GreenTeam)

     GreenTeam用ULTEM™ 9085 3D打印了高压电池系统母线。ULTEM™ 9085材料具有高性能、耐化学腐蚀、热稳定等特点,同时可以作为金属零件的替代品。与以前用机加工的零件相比,用高性能材料3D打印零件使赛车重量减轻了不少。INTAMSYS FUNMAT HT 3D打印设备专为PEEK、ULTEM 等高性能材料3D打印而设计,同时也支持PA、PC、ABS等工程塑料。用PEEK、PPSU或者ULTEM等高耐热材料打印的部件被用于制作电动赛车中的支架、垫片和母线等真实部件,以代替之前赛车中使用的金属部件。Green Team也用ABS和PC为不同的组件定制一些盖子和外壳。

      3D打印已经为赛车领域带来了诸多好处,不仅有助于缩短新设计的开发时间,并生产可提供显著性能优势的最终用途部件,未来,GreenTeam还将继续使用INTAMSYS-远铸智能的 3D打印设备和高性能材料来探索3D打印在方程式赛车中的更多可能。

block 更广泛的制造领域怎样应用高性能材料3D打印技术?

     方程式赛车的制造技术处于开发制造技术的前沿,在与赛车制造团队共同开发的过程中,机床和增材制造设备厂商也提炼出先进的制造工艺,从而进一步确认市场竞争地位。毋庸置疑,赛车运动仍然是技术加速器之一。在过去十年中,增材制造-3D打印技术已成为赛车现代设计和原型、以及参赛车辆零部件的制造过程的重要部分。增材制造零件在赛车运动中获得不断的完善,最终将自上而下的延伸到更广泛的商业环境中。那么,更广泛的工业制造领域如何利用高性能材料3D打印技术实现快速交付、低成本与轻量化?高性能材料3D打印如何助力生产制造?工业制造企业怎样实现塑料3D打印技术的小批量生产?

(责任编辑:中国3D打印网)

weixin
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